第5課 同步系統(tǒng)

南京師范大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院2008年9月制作繼電保護及二次回路第一部分發(fā)電廠及變電所的二次回路第六章同步系統(tǒng)一、概述★二、同步電壓的引入三、手動準(zhǔn)同步裝置★四、同步合閘的斷路器控制回路五、本課重點內(nèi)容小結(jié)

作業(yè)本課主要內(nèi)容2同步系統(tǒng)概述某企業(yè)電氣主接線圖多電源供電系統(tǒng)中，斷路器能否直接合閘？區(qū)域變電所Ⅰ區(qū)域變電所Ⅱ？哪些斷路器不能直接合閘？3將發(fā)電機與發(fā)電機、發(fā)電機與系統(tǒng)、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間作同步運行的操作，稱為同步并列(或稱同期并列、并車)。

同步并列的概念發(fā)電廠或變電所中反映同步裝置和同步電壓連接關(guān)系的回路，稱為同步系統(tǒng)(或稱同期系統(tǒng))。同步系統(tǒng)的概念4同步并列的條件★同步并列的方法和特點★同步點的設(shè)置

5同步并列的條件①相序相同；②電壓(大小)相等；③頻率相同；④電壓的相位角差不超過允許值。非同步并列的后果1。會出現(xiàn)很大的沖擊電流和沖擊功率；2。引起電力系統(tǒng)電壓的瞬間嚴重下降；3。造成電力系統(tǒng)振蕩而破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；4。使機組劇烈振動，嚴重時甚至使機組損壞。6常用的同步方法有兩種：準(zhǔn)同步(精同步)法自同步(粗同步)法此外，還有：異步起動法非同步合閘法同步并列的方法和特點7準(zhǔn)同步并列法是發(fā)電機在并列前已經(jīng)勵磁，當(dāng)發(fā)電機的電壓、頻率和相位與運行系統(tǒng)的電壓、頻率和相位均接近相同值時，將發(fā)電機斷路器合閘。準(zhǔn)同步并列實質(zhì)是先促成同步狀態(tài)，然后并列合閘。準(zhǔn)同步法有何特點？8優(yōu)點：并列合閘時沖擊電流小，不會對系統(tǒng)帶來大的影響。缺點：并列操作時間較長。從準(zhǔn)備并列到合閘結(jié)束一般需要10～20min。操作要求高。如果合閘時間不準(zhǔn)確，有可能造成非同步合閘，損壞發(fā)電機。操作系統(tǒng)復(fù)雜，要求嚴格。

手動準(zhǔn)同步是優(yōu)先采用的方法分為手動準(zhǔn)同步自動準(zhǔn)同步9自同步法自同步并列法是發(fā)電機在并列前不勵磁，當(dāng)其轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)差率S=±2％左右)時進行合閘，合閘后再加上勵磁，將發(fā)電機自動拉入同步。自同步并列的實質(zhì)是先并列，后進入同步狀態(tài)。有何特點？10優(yōu)點：a.并列過程快，只需幾分鐘便可完成并列；b.操作簡單，易于實現(xiàn)自動化操作；c.在系統(tǒng)電壓和頻率下降嚴重時，仍可投入發(fā)電機。缺點：a.并列合閘沖擊電流大，對電機繞組產(chǎn)生不利影響；b.并列合閘瞬間引起系統(tǒng)電壓短時嚴重下降；c.不能在兩系統(tǒng)間進行自同步并列。

自同步也有手動及自動兩種操作方法。11異步起動同步發(fā)電機的異步起動，實質(zhì)上是一種特殊的自同步法。它是在原動機起動不長時間(轉(zhuǎn)速接近60％一70％額定值時)進行勵磁，發(fā)電機被拉入同步。非同步合閘非同步合閘是在系統(tǒng)解列后，為迅速進行同步而采取的緊急措施。非同步合閘時有很大的沖擊電流，所以此法應(yīng)有一定的限制。異步起動和非同步合閘12發(fā)電廠(或變電站)中每個有可能進行同步操作的斷路器，稱為同步點。也就是說當(dāng)斷路器兩側(cè)有可能出現(xiàn)非同一系統(tǒng)電源時，此斷路器是同步點。如圖6-1中：標(biāo)有的斷路器均為同步點。同步點的設(shè)置1314同步電壓的引入1。發(fā)電機與母線、母線與母線并列時SS：同步開關(guān)SA：斷路器控制開關(guān)152。雙繞組變壓器與發(fā)電機并列時SS——同步開關(guān)SA——斷路器控制開關(guān)TR——轉(zhuǎn)角變壓器，進行相角補償。161。手動準(zhǔn)同步方式2。同步表計3。組合式同步表4。同步表計的集中控制及測量接線5。同步閉鎖裝置手動準(zhǔn)同步裝置17分散同步：每個同步點旁有一個同期小屏，分散操作。

特點：投資大?，F(xiàn)已很少采用。集中同步★

：在中央同步信號屏上操作，全廠只有一套。1。手動準(zhǔn)同步方式182。同步表計

電磁式1T1—S型同步表是目前廣泛采用的一種同步表。1。完全同步時，指針在同步位不動；2。當(dāng)，相位角不相等時超前于時，指針指向“快”不動；滯后于時，指針指向“慢”不動。3。當(dāng)時：如，指針相快方向不停旋轉(zhuǎn)，相差越大轉(zhuǎn)速越快。反之，向慢方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)相差特別大時，指針只是擺動。因此只有當(dāng)時，才允許投入同步表。

快慢以系統(tǒng)為基準(zhǔn)193。組合式同步表

由電壓差表，頻率差表和同步表組合而成。當(dāng)發(fā)電機的電壓、頻率高于系統(tǒng)的電壓、頻率時，表計正偏。反之負偏。20集中控制是將同步表計集中布置在“集中同步”屏上。同步系統(tǒng)①單相組合同步表回路（圖6-10）②發(fā)電機調(diào)速回路（圖6-11）及調(diào)壓回路③同步點斷路器合閘控制回路組成（圖6-17）4。同步表計的集中控制及測量接線①單相組合同步表回路（圖6-10）②發(fā)電機調(diào)速回路（圖6-11）及調(diào)壓回路③同步點斷路器合閘控制回路組成（圖6-17）勵磁電流電壓無功功率原動機出力頻率有功功率21SSM1：準(zhǔn)同步開關(guān)KY：同步監(jiān)察繼電器P：組合式同步表22SM1：調(diào)速方式選擇開關(guān)，分散或集中SM2：分散調(diào)速開關(guān)，增、斷或減SM：集中調(diào)速開關(guān)，增、斷和減SSA1：自動準(zhǔn)同步開關(guān)，工作或退出伺服電動機正轉(zhuǎn)，原動機轉(zhuǎn)速增高，伺服電動機反轉(zhuǎn)，原動機轉(zhuǎn)速減低。

調(diào)速回路分為分散準(zhǔn)同步調(diào)速和集中準(zhǔn)同步調(diào)速。236。同步閉鎖裝置

（1）同步監(jiān)察繼電器KY作用：防止在不允許的相角差下誤合閘。同步監(jiān)察繼電器KY的交、直流電路如圖所示。24SSM1為準(zhǔn)同步開關(guān)SSM為解除準(zhǔn)同步開關(guān)KY為同步監(jiān)察繼電器25（2）同步點斷路器之間應(yīng)相互閉鎖每個同步點斷路器均裝有同步開關(guān)，并公用一個可抽出的手柄，保證一次只對一臺同步點斷路器進行并列操作。（3）同步裝置之間應(yīng)相互閉鎖自動準(zhǔn)同步開關(guān)SSA1和自同步開關(guān)SSA2公用一個可抽出的手柄。（4）手動調(diào)頻(或調(diào)壓)與自動調(diào)頻(或調(diào)壓)回路相互閉鎖補充內(nèi)容26普通控制回路回顧SA操作過程27SS—同步開關(guān)SSM1—準(zhǔn)同步開關(guān)SSA2—自同步開關(guān)SSA1—自動準(zhǔn)同步開關(guān)AS—自同步裝置ASA—自動準(zhǔn)同步裝置KCO—自動準(zhǔn)同步出口繼電器KCO1,KCO2—自同步出口繼電器SSM—解除手動準(zhǔn)同步開關(guān)KY—同步監(jiān)察繼電器SA—斷路器控制開關(guān)SB—合閘按鈕一級開關(guān)二級開關(guān)三級開關(guān)同步系統(tǒng)控制回路28掌握各種操作步驟：1。一般合閘（非同步合閘）；2。手動準(zhǔn)同步并列；3。自動準(zhǔn)同步并列；4。自同步并列。同步合閘的斷路器控制回路291。一般合閘（非同步合閘）（1）將SS置“W”位，其1-3、5-7通；斷開SSA1、SSA2；（2）SSM1置“精”位其29-31通，將SSM置“W”位，其1-3通；（3）操作SA使其5-8通，KM得電，QF合閘，紅燈發(fā)平光。302。手動準(zhǔn)同步合閘（1）將SS置“W”位，其1-3、5-7通，斷開SSA1、SSA2；（2）SSM1置“粗”位，通過同步表計回路判別待并發(fā)電機與系統(tǒng)的同步情況，調(diào)節(jié)UG、fG，直至滿足同步條件為止；（3）將SSM1轉(zhuǎn)至“精”位，其29-31通；（4）在提前一個操作相角的情況下，操作SA使其5-8通，KM得電，QF合閘，紅燈發(fā)平光?；蛘撸涸谔崆耙粋€操作相角的情況下，操作SB使QF自動合閘，紅燈發(fā)閃光，再操作SA使之與QF對應(yīng)，紅燈發(fā)平光。313。自動準(zhǔn)同步合閘（1）將SS置“W”位，其1-3、5-7通，將SSA1置“W”位，其25-27通，斷開SSA2；（2）將SSM1轉(zhuǎn)至“精”位，其29-31通，將SSM置“W”位，其1-3通，自動調(diào)節(jié)UG、fG，直至滿足同步條件為止；（3）SA在“TD”位，其2-4通，當(dāng)KCO出口發(fā)出合閘脈沖時，使QF自動合閘，紅燈發(fā)閃光，再操作SA使之與QF對應(yīng)，紅燈發(fā)平光。324。自同步合閘（1）將SS置“W”位，其1-3、5-7通，將SSA2置“W”位，其25-27通，斷開SSM1，SSA1；（2）SA在“TD”位，其2-4通，當(dāng)滿足自同步條件時，KCO1、KCO2出口發(fā)出合閘脈沖時，使QF自動合閘，紅燈發(fā)閃光，再操作SA使之與QF對應(yīng)，紅燈發(fā)平光。33本課重點內(nèi)容小結(jié)1。同步并列和同步系統(tǒng)的概念；2。同步并列的條件（4個）；